Teplotní režim
Optimální teplota
Udržení teploty těla v poměrně úzkém intervalu hodnot je jednou ze základních podmínek nutných pro život. Všechny reakce spojované se životními projevy probíhají ve vodném prostředí, protože buněčná plasma (vnitřní prostředí buněk) i extracelulární matrix (hmota vyplňující prostor mezi buňkami) jsou vlastně roztoky různých látek rozpuštěných ve vodě. Metabolismus probíhá pouze v určitém teplotním rozmezí, přičemž nejefektivněji probíhá při optimální teplotě. Příliš nízká teplota zpomaluje rychlost biochemických reakcí natolik, že to může skončit až fyziologickým kolapsem. Aby se toto nestalo, vyvinul se u plazů obranný mechanismus spočívající v cíleném utlumení metabolismu a postupném přechodu do stavu hibernace.
Při vysokých teplotách dochází k tepelné denaturaci enzymů a dalších biologicky aktivních proteinů, což vede k zastavení reakcí, k poruchám v činnosti tkání a nakonec to skončí smrtí. Želvy jsou při udržování optimální teploty těla odkázané na okolní prostředí, proto mají velice dobře vyvinutý systém pro příjem tepelné energie z okolí a také dokážou efektivně příjem tepla regulovat. Při vysokých teplotách aktivně vyhledávají chladnější místa, zejména s vyšší vlhkostí. Přenos tepla ve vlhké zemině probíhá totiž mnohem rychleji a efektivněji. Vlhký a chladnější substrát tedy zajistí rychlejší zchlazení přehřátého organismu.
Poikilotermie
Želvy jsou poikilotermní živočichové. Často se lze setkat s tvrzením, že želvy jsou studenokrevní živočichové. Studenokrevný by znamenalo, že jeho tělesná teplota je stabilně nízká a při této nízké teplotě probíhají i všechny životní funkce. Což není až na výjimky pravda. Poikilotermní tedy neznamená studenokrevný. Poikilotermní jsou živočichové s nestálou tělesnou teplotou neschopní si teplo vyrobit v potřebném množství a jejich tělesná teplota se odvíjí od možností získání tepla ze slunečního záření nebo od teplejších předmětů v jejich okolí. Pokud se však v okolí takového živočicha vyskytne zdroj tepla, dokáže ho velice efektivně využít a svým chováním si zajistí optimální tělesnou teplotu. Teprve po dosažení určité teploty se rozbíhá metabolismus s potřebným výkonem. Nižší teplota sice nevylučuje, aby biochemické pochody v těle mohly probíhat, ale jejich intenzita a rychlost je mnohonásobně nižší a pomalejší, než když tělo dosáhne optimální teploty. Jen pro zajímavost, u klasické chemické reakce probíhající v kádince znamená zvýšení teploty reagujících látek o 10°C zhruba zdvojnásobení rychlosti reakce. Ovšem v živém systému jsou enzymy, jejichž aktivita se třeba zvýšením teploty pouze o 3°C téměř zdesetinásobí. Jinými slovy, při teplotě těla želvy 31°C proběhnou některé biochemické reakce v 10x kratším čase, než při teplotě těla 28°C. A enzymy jsou ty regulátory v těle, které rozhodují o rychlosti a výkonnosti celého metabolismu. Pro enzymy však platí, že pracují nejlépe při jejich optimální teplotě. Na rozdíl od chemické reakce v kádince však dochází u enzymaticky regulovaných reakcí k výraznému snížení rychlosti reakce i při překročení jejich optimální teploty. V těle dokonce existují enzymy, jejichž aktivita poklesne více než 100 x při překročení teploty o pouhé 3°C směrem nad jejich optimum. Proto je u želv tak nebezpečné přehřátí a třeba u savců i vysoká horečka. Pro objektivnost informace je třeba dodat, že želvy jsou k vyšším teplotám krátkodobě tolerantnější, než savci.
Poikilotermní živočichové jsou schopni regulovat svoji teplotu, pokud k tomu mají vytvořené potřebné podmínky. Tato regulace je však pouze krátkodobá a spočívá v ovlivňování příjmu energie od okolí, především pak energie ze slunečního záření. Za určitých podmínek mohou zvýšit produkci tepla zvýšením činnosti svalů a s tím spojeným zrychlením energetického metabolismu. Například u kožatky velké (Dermochelys coriacea) bylo prokázáno, že díky svalové aktivitě dokáže udržet i v chladnější vodě teplotu těla na hodnotě kolem 25°C. Je to dáno především výhodným poměrem mezi plochou a objemem jejího těla. Poikilotermové větších rozměrů mají vzhledem k velkému objemu relativně malý povrch těla, což vede k minimalizaci tepelných ztrát. Bez udržení vyšší teploty by svaly totiž nebyly schopné podávat potřebný výkon. Obvykle u poikilotermních živočichů žijících obecně v chladnějším prostředí (např. hlubinní mořští živočichové) se vyvinuly mechanismy, které dokážou např. udržovat vyšší teplotu v oblasti srdce, svalových úponů kolem páteře nebo v oblasti mozku. Pokud takoví živočichové využívají i zrakový orgán (oko), pak obvykle dokážou udržet i vyšší teplotu na sítnici a v nervovém propojení sítnice s mozkem.
Přenos tepla je možný pouze směrem teplotního spádu. Při vyhřívání může být vedle přímého a odraženého slunečního záření zdrojem tepla vyhřátá skála (přenos vedením - kondukcí) nebo odebíráním tepla od ohřátého vzduchu (přenos prouděním - konvekcí). Vzduch má obecně jen velmi malou vodivost a předávání tepla je tedy poměrně pomalé. Zvýšením vlhkosti vzduchu se přenos tepla vzduchem významně zvýší. Často se toho využívá při večerním rosení, kdy je potřeba rychleji snížit teplotu v teráriu (pokud chceme ochladit prostor v teráriu, má význam rosit až po přepnutí výhřevného tělesa na noční režim).
Naopak při přehřátí mohou některé druhy využít k ochlazení i zvýšené vylučování vody (evaporace), u želv se však tento mechanismus aktivuje jen zcela vyjímečně a za zcela specifických podmínek. Pokud se tak stane, je to spojeno s intenzívnějším dýcháním. Želvy k ochlazení využívají především místa v okolí se sníženou teplotou. Je pro ně mnohem efektivnější přemístit se o kousek jinam, než nutit svůj organismus ke zvýšené metabolické aktivitě potřebné k vylučování vody. Pak je hlavním mechanismem kondukce z těla ven, tzn. teplo od přehřáté želvy odebírá kontaktním přenosem substrát nebo chladnější vzduch v zastíněném místě. Příbřežní želvy využívají často k ochlazení brodění ve vodě, bahenní a vodní pak potopení do vody.
Z pohledu termoregulace lze živočichy rozdělit na 3 skupiny. Na endotermní, kteří si teplo dokážou vyrobit "spalováním" živin přijatých potravou, na ektotermní, kteří si teplo vyrobit nedokážou a jsou odkázáni na dodávku tepla od svého okolí a třetí skupinou jsou živočichové, kteří v období hojnosti potravy teplo sami vytváří díky metabolismu živin, ale v okamžiku nevhodných životních podmínek upadají do stavu hibernace nebo aestivace a jejich metabolismus a také tělesná teplota výrazně poklesne. Mezi ektotermní (poikilotermní) živočichy patří plazi, obojživelnící, ryby a bezobratlí.
Neschopnost udržení stálé tělesné teploty je jednodušším a vývojově starším typem životní strategie. Poikilotermie vzniká v důsledku malé účinnosti termoregulačních mechanismů spojených s metabolismem živin. Metabolismus živin je u těchto živočichů mnohem pomalejší ve srovnání s teplokrevnými živočichy a tedy i produkce tepla vyvolaná přeměnou živin je mnohem nižší. Díky nedokonalé tepelné izolaci těla u nich navíc dochází k jeho velkým ztrátám. To všechno vede k relativně velkým výkyvům tělesné teploty a k její velké závislosti na teplotě okolí. Poikilotermní živočichové jsou tak odkázáni při regulaci své tělesné teploty na využívání vnějších zdrojů tepla, přičemž rozhodující je pro ně především tepelná energie slunečního záření. Jedním z nejúčinnějších termoregulačních mechanismů je u nich vyhledávání míst a zaujímání pozic, při kterých je výměna tepla optimální. Želvy velice dobře využívají i tvaru svého krunýře jako absorbční nebo naopak efektivní odrazové plochy. Pouhým natočením svého těla dokážou snížit nebo zvýšit teplotu krunýře třeba i o 5°C.
Teplotní rozmezí poikilotermních živočichů je druhově specifické a interval teplot včetně nejoptimálnější hodnoty jsou závislé na celé řadě podmínek. Jednak jsou to teplotní poměry okolního prostředí, ale také stáří nebo způsob života želvy. Na následujícím obrázku je graficky znázorněna aktivita podrostové želvy Terrapene carolina triunguis v závislosti na teplotě vzduchu měřená ve stínu keře ve venkovním výběhu. Fyzická aktivita byla hodnocena subjektivním posuzováním její pohybové aktivity. Za aktivitu se považovala chůze ("šmejdění" v terénu) a byla hodnocena vždy od okamžiku opuštění úkrytu. Tzn., v ranních hodinách se za aktivitu bralo i vyhřátí na Slunci, byť želva jen ležela vhodně natočená k dopadajícím paprskům. Při teplotách ještě pod 20°C již začaly vyvíjet pohybovou aktivitu a vyhledávaly potravu. Při měření teploty krunýře pomocí laserového teploměru bylo zjištěno, že teplota byla díky vyhřívání na Slunci vždy o několik stupňů vyšší, než aktuální teplota vzduchu. Zajímavým poznatkem bylo, že za jasných dnů měly tendenci "zalézat" do polostínu dříve (při nižších teplotách), než pokud bylo pod mrakem nebo bylo polooblačno. Toto chování připisujeme už vlivu zvýšené intenzity slunečního záření. Údajů o pozorování jejich chování nad 28°C bylo mnohem méně, přesto se dá říct, že od této teploty téměř vždy začaly hledat úkryt. Čárkovaně je v grafu již vyznačený jen předpokládaný útlum aktivity. Z úkrytu v odpoledních hodinách začaly vylézat většinou až při poklesu teploty vzduchu pod 25°C.
Vyhřívání na Slunci
Členitost terénu má pro želvu značný význam z pohledu regulace její tělesné teploty. Při vyhledávání vhodného místa ke slunění má v členitém terénu želva mnohem více možností, než na rovině bez jakýchkoliv přistíněných míst nebo prohlubní. Jak rozdílné mohou být teploty na poměrně malé ploše ukazuje následující obrázek. Zatímco na kameni obráceném k jihu může teplota kamene vystoupat až na 30°C, ve stejném okamžiku může mít teplota půdy pod keřem jen 20°C a pod zastíněným skalním převisem může být klidně o 14°C nižší, než na kameni o 2 metry dále. Voda má poměrně velkou tepelnou setrvačnost a její tepelné výkyvy jsou relativně malé, pokud má vodní rezervoár dostatečný objem a není příliš mělký. Nejstabilnější teplota bývá obvykle v podzemních norách, kdy výkyvy mezi denní a noční teplotou mnohdy nepřekročí 2°C a to i v situaci, kdy rozdíl mezi denní a noční teplotou na povrchu může být třeba i 20°C.
V členitém terénu s různě velkými a různě směrovanými sklony půdy má želva poměrně hodně možností, jak efektivně regulovat teplotu svého těla, aniž by musel její organismus vyvíjet nějakou ochlazovací aktivitu. Pokud je požadavkem zvýšení teploty, stačí najít vhodně skloněnou plochu směrem ke Slunci. Obvykle se v prvních fázích želva natáčí tak, aby její podélná osa směřovala ke Slunci. Často se zpočátku postaví hlavou ke Slunci, pokud se nejedná o svažitý terén. V takovém případě se obvykle uvelebí v pozici, kdy její hlava směřuje do kopce. Často vytáhnou nohy zpod krunýře a doširoka je roztáhnou. Hlavu většinou zvednou co nejvýše a nechávají si prohřát i lebku. Pokud je dodávka tepla od Slunce dostačující, obvykle po nahřátí více či méně zatáhnou nohy a případně i hlavu pod krunýř a začnou se na místě natáčet do stran. Tím zmenšují ozářenou plochu a protože má krunýř po stranách jiný sklon, odráží i větší část dopadajícího záření. Jen změnou v nasměrování těla mohou bez větších problémů ovlivnit poměrně výrazně další příjem energie ze záření.
Teplotní výkyvy
Želva potřebuje výkyvy teplot během dne. To znamená, přes noc zajistit v teráriu významný pokles, ráno pozvolné zvyšování teploty se současným nárůstem intenzity světla, v poledne a v popoledních hodinách dosažení maximální denní teploty a s přibývajícím časem opět pozvolný pokles teploty až na noční režim. Obrovskou chovatelskou chybou je udržování stálé teploty v teráriu po celý den.
V kůži želv se nachází speciální nervová zakončení označovaná jako termoreceptory. Morfologicky se jedná o nemyelinizovaná nervová zakončení s poměrně vysokou specifitou. Jsou trojího druhu. Jednak chladové receptory (Krauseho tělíska), které vysílají u želv signály zhruba do teploty 30 - 32°C. Čím nižší teplota okolí je, tím vyšší je frekvence impulzů z chladového receptoru. Chladové receptory jsou umístěné v povrchových vrstvách kůže, na rozhraní pokožky a škáry. Dalšími jsou tepelné receptory reagující na teploty nad zhruba 36°C (Rufiniho tělíska). Ty jsou umístěné v hlubších vrstvách škáry a také v podkožní vrstvě. Pokud dojde vlivem intenzívního slunečního záření v letních měsících k zesílení kůže, pak jsou i Rufiniho tělíska více zanořené. Proto jsou želvy po prodělané adaptaci tolerantnější k vyšším teplotám. V rozmezí teplot od asi 32 do 40°C dochází k rychlé adaptaci na teplotu. Pro teploty nad 45°C existují v kůži zvláštní receptory pro horko (volná nervová zakončení), které lze spíše považovat za specifické receptory pro bolest. Jakmile mozek obdrží signály z obou těchto receptorů (Krauseho tělíska a volná nervová zakončení), podvědomě začne želva vyhledávat chladnější místa. U člověka chladové receptory výrazně utlumují vysílání signálů už při teplotě 30°C, avšak při dosažení teploty 45°C se znovu aktivují. Paradoxně tak člověk teplotu 45°C vyhodnocuje jednak jako bolest ale také současně jako chlad, protože signály přichází z chladových receptorů. U želv s největší pravděpodobností funguje podobný mechanismus. Předpokládá se, že přicházející signál z Krauseho tělísek je vyhodnocován spolu se signálem z receptorů pro horko a výsledkem je nejspíše nějaká forma varovného signálu, na základě kterého se želva přemístí do chladnějšího místa nebo ji to nutí změnit polohu s cílem snížit absorbci další tepelné energie.
Termoreceptory nejsou rozloženy v kůži rovnoměrně, v jednotlivých částech těla jsou zastoupeny různým počtem. U poikilotermních živočichů žijících stabilně v chladnějším prostředí jsou podobnými receptory vybaveny i některé vnitřní orgány a slouží k udržování vyšší teploty určitých částí těla. Má se za to, že právě tyto receptory želvy využívají k udržování optimální teploty v tělesném jádře. Želvy potřebují získávat v průběhu dne ze všech termoreceptorů signály s měnící se frekvencí v závislosti na denní době. Proto je tak důležité poskytnout želvám při chovu v teráriu prostředí zajišťující kolísání teplot, ve dne dostatečné vyhřátí a v noci částečné podchlazení. U běžně chovaných želv by měl být rozdíl mezi denní a noční teplotou aspoň 8 až 10°C. I větší teplotní rozdíl tyto želvy obvykle bez problémů zvládají, pokud mají ráno po procitnutí možnost relativně rychlého vyhřátí na "provozní" teplotu.
Řídícím centrem pro koordinaci činností spojených s vyhříváním nebo naopak s ochlazováním je hypothalamus. Do něho se soustřeďují všechny informace jak z termoreceptorů, tak z mozku a také od endokrinního systému. Hodnota potřebné teploty je neustále konfrontována se signály z termoreceptorů, mění se v průběhu dne v závislosti na cirkadiánním cyklu nebo pod vlivem dalších imunomodulačních stavů. Tento systém je schopen reagovat na odchylky v desetinách stupně. Při nutnosti zvýšit nebo snížit příjem tepla, stejně tak i zvýšit nebo snížit jeho výdej do okolí se mění intenzita průtoku krve kůží. Pokud termoreceptory vysílají signál, že okolní prostředí je teplejší, vlásečnice v kůži se rozšíří a zvýší se průtok krve kůží. Výsledkem je intenzivnější přenos tepla z povrchových vrstev těla do tělesného jádra. Jakmile se jádro vyhřeje, želva změnou pozice nebo místa omezí další příjem tepelné energie. S narůstající teplotou kůže slábne signál z Krauseho tělísek a současně sílí signál z Rufiniho tělísek. To vyvolá aktivní reakci směřující ke stažení vlásečnic. Průtok krve kůží se snižuje.
Jakmile želva dosáhne v jádru těla optimální hodnotu, mohou nastat 3 různé situace. Pokud je teplota v okolí (nebo teplo dodávané slunečním zářením) srovnatelné s tělesným jádrem, želva většinou pokračuje ve slunění a úpravu tepelného toku zajišťuje pouhým natáčením svého těla nebo částečným zasouváním končetin a hlavy pod krunýř. Obvykle zůstává na stejném místě. Pokud dodávka tepla z okolí nadále stoupá a nestačí už jen zaujmutí jiné pozice pro omezení absorbce dalšího tepla, želva místo opouští a hledá přistíněný úkryt. Poslední variantou je situace, kdy teplota okolí klesá proti teplotě tělesného jádra. V té chvíli dochází k zúžení krevních vlásečnic a průtok krve kůží se snižuje. Díky tomu se minimalizuje přenos tepla z jádra do kůže a ztráty tepla kondukcí a sáláním. Želva pak obvykle vyhledává vhodnější místo a pozici pro lepší absorbci tepla ze slunečního záření.
Na první pohled se cestování želvy po venkovním výběhu během dne zdá být nahodilým procesem. Ve skutečnosti to má zcela racionální základ. Pokud má želva ve venkovním výběhu klid a může cestovat nerušeně tam, kam chce, obvykle nás překvapí "určitá strojová" přesnost jejího počínání. To mnohem více vynikne, pokud vhodným způsobem spojíme její aktuální tělesnou teplotu s teplotou okolí, intenzitou slunečního záření a místem a pozicí, ve které se v daném okamžiku nachází. Pak s údivem zjistíme, že při souběhu všech hodnot se s největší pravděpodobností bude želva nacházet vždy na tom stejném místě, kde se vyskytovala jiný den při stejných hodnotách teplot a osvětlení. Jediným okamžikem, kdy tento rituál nedodržuje, je období páření nebo vyhledávání vhodného místa k nakladení vajec.
Cílem želvy je udržovat stav, aby se teplota jádra udržela co nejdéle v optimálním rozsahu teplot. Udržení optimální teploty tělesného jádra je nutnou podmínkou pro normální průběh trávicích, regeneračních, růstových nebo imunitních procesů. Při této teplotě nejlépe funguje její tělní homeostáza, optimálně funguje dýchání a celý želví metabolismus. Je však potřeba zdůraznit, že určité utlumení těchto procesů je v průběhu cirkadiánního cyklu nutné. Želvy tak efektivně využívají skutečnosti, kdy se vlivem snižující teploty jejich okolí zpomalují i jejich fyziologické procesy. A právě toto kolísání v aktivitě fyziologických a biochemických procesů je pro zdárný vývoj a růst želv nesmírně důležité. Laicky řečeno, některé procesy potřebují v klidu "dojet", a proto je potřeba ty příliš aktivní na chvíli přibrzdit. A to se stane při snižování teploty jejího těla. Želvu to nestojí žádné úsilí, všechno za ni udělá matka příroda. Dokonalá adaptace na životní podmínky a využití toho, co je pro jiné živočichy (teplokrevné) poměrně značnou zátěží. Ti totiž podobný výkyv připustit nemohou, a proto musí vynakládat hodně energie na to, aby k takovému výkyvu v aktivitě příslušných procesů nedošlo. Želvy prostě umí žít energeticky mnohem efektivněji.
Teplota má velký vliv na metabolismus
Tělesná teplota je jedním z nejvýznamnějších faktorů, který ovlivňuje metabolismus a tedy i celkový průběh fyziologických procesů v organismu. Nejdůležitějšími regulátory průběhu biochemických reakcí jsou enzymy. Jedná se o speciální bílkoviny, které dokáží významně zrychlit nebo zpomalit průběh chemických procesů v těle. Aby mohly enzymy dobře odvádět svoji práci, musí mít k tomu vytvořené podmínky. Jednou z nejdůležitějších podmínek je udržení poměrně úzkého rozmezí teplot. Enzymy pracují nejefektivněji právě při optimální teplotě tělesného jádra. Snižování teploty významně prodlužuje průběh reakcí.
Jaký vliv má teplota na průběh reakcí lze názorně přiblížit na následujícím příkladu. Pokud za optimálních teplotních podmínek určitý enzym přemění za 1 sekundu například 1000 molekul látky A (v biochemii se označuje jako substrát) na látku B (označuje se jako produkt), pak při teplotě o 10°C nižší jich za stejný čas přemění jen 100. Jinými slovy, aby tělo získalo 1000 molekul látky B za takto snížené teploty, potřebovalo by na to přibližně 10 sekund. Někdy je to příliš dlouhá doba, jindy (např. v době hibernace) to může bohatě stačit. Vždy záleží na tom, jaké množství látky B organismus želvy v daném okamžiku potřebuje a jaké má požadavky na průběžnou dodávku.
Mírně vyšší teplota (o jednotky stupňů) většinou vede k výraznému zvýšení aktivity enzymu, pak ale stačí zvýšení třeba jen o další stupeň a aktivita enzymu prudce klesá. Při dosažení určité teploty (většinou nad 42°C) většina enzymů začíná měnit svoji prostorovou strukturu (mění tvar svých molekul) a jejich aktivita klesá na nulu. Tento stav se označuje jako denaturace a pokud takové přehřátí organismu trvá příliš dlouho, většinou to končí smrtí jedince. Pokud nemůže enzym odvádět svoji práci, nemůže probíhat určitá reakce v těle, buňkám není dodávaný produkt reakce řízené tímto enzymem a dochází ke kolapsu metabolismu. Proto má organismus želvy tak dokonale seřízený systém kontroly teploty svého tělesného jádra proti přehřátí. Zatímco snížení teploty vyvolá jen zpomalení metabolismu a nejedná se tedy o život ohrožující stav, přehřátí organismu je život ohrožující a na tento stav želvy reagují mnohem rychleji a okamžitě se snaží o přesun do chladnějšího úkrytu. Terárium musí být proto vybavené místem, kde se v případě potřeby může želva zchladit. Pro objektivnost informace je potřeba sdělit, že převod tepla do tělesného jádra podléhá přísné regulaci a může nastat situace, kdy je na povrchu krunýře teplota vyšší, než uvedených 42°C a želva přitom vyhřívací místo neopouští. Tento stav bývá ovšem jen dočasný, jakmile by se vlivem prostupu tepla začala teplota tělesného jádra zvyšovat nad přípustnou hodnotu, musí mít želva možnost zchlazení.
Teplota ovlivňuje imunitu
Imunitní mechanismy jsou teplotou ovlivňovány mnohem více, než by se na první pohled mohlo zdát. Imunitní systém má mechanismy, které mohou probíhat jen v určitém teplotním rozmezí. Vzhledem ke skutečnosti, že u poikilotermních živočichů dochází ke značnému kolísání teploty jejich těla v průběhu dne, je jasné, že jejich imunitní systém musí pracovat trošku jinak, než je tomu například u savců. Funkcí tělesné teploty je tak i samotná úspěšnost organismu v boji proti všudypřítomným patogenům. Na jedné straně tak stojí živočichové, kteří díky svým dokonalým termoregulačním mechanismům udržují tělesnou teplotu na relativně stálé hodnotě optimální pro průběh imunitních reakcí. Na straně druhé stojí živočichové, kteří ve své strategii sází na akceptování vnějších podmínek. Jejich tělesná teplota je nestálá, přizpůsobuje se teplotě okolí a z toho vyplývá celkově nižší energetická bilance. Takto ušetřená energie však musí být vykoupena schopností rozvíjet imunitní reakce skrze široké rozmezí teplot. Účinnost imunitní reakce je proto v rámci tohoto rozmezí stupňována a je omezena pouze teplotami, které již průběh imunitních reakcí neumožňují. Planetu Zemi však podle odborných odhadů obývá zhruba 2,5 x více poikilotermních živočichů ve srovnání s homoiotermními (teplokrevnými). V současné době je totiž popsáno přes 9600 druhů plazů, asi 6200 druhů obojživelníků a více než 25000 druhů ryb a paryb. Poikilotermní živočichové se tak jeví ve své životní strategii úspěšnější, nikdy by toho však nedosáhli bez funkčního imunitního systému, který je schopný přizpůsobit se neustálým změnám v jejich životním prostoru.
Informací o imunitě a obecně o imunologii plazů, obojživelníků případně dalších poikilotermních živočichů je poměrně málo. Důvodem je často skutečnost, že jsou chráněni zákonem a obvykle nebyli ani v minulosti významnou složkou potravy lidí (kromě ryb). Proto ani nevznikal komerční tlak na odborníky, aby se touto problematikou více zajímali. Další omezující podmínkou pro výzkum v této oblasti jsou také specifické chovné podmínky pro celou řadu druhů, pomalá reakce zvířat a také skutečnost, že se výsledky vlivu teploty na průběh imunitních reakcí většinou vztahují k určité konstantní teplotě. Což právě v případě poikilotermních živočichů trochu odporuje podstatě jejich způsobu života. V přírodě se změny v teplotě odehrávají nejen v průběhu dne, ale během celého roku a nenastávají jako samostatný jev. Obvykle se mění i další fyzikální parametry, jako jsou změny v intenzitě slunečního záření, změny v délce fotoperiody, vlhkostní poměry, dostupnost potravy apod. Všechny tyto parametry významně ovlivňují imunitu jako celek. Také je třeba vzít v úvahu skutečnost, že jakákoliv náhlá změna v teplotě je pro živočichy stresová situace, kterou se snaží tělo nějak kompenzovat. Stres je dalším významným faktorem ovlivňujícím průběh imunitních reakcí. Je proto velice obtížné definovat a nastavit podmínky pokusů, které by mohly poskytnout validní informace o vlivu teploty na imunitu u želv a dalších zájmově chovaných poikilotermních živočichů. Studium imunity želv je a zřejmě ještě dlouho bude polem neoraným. Co můžeme v současné době asi tvrdit je, že imunitní systém bude u běžně chovaných želv nejvýkonnější v rozmezí teplot těla mezi 30 až 34°C. Ovšem tvrdit, že při nižších teplotách nefunguje nebo nějak želvu omezuje asi nemůžeme. Prostě to zatím nevíme a stejně tak se pořádně neví, jak vlastně jejich imunitní systém při nízkých teplotách funguje. Že však určitě příroda pro tyto podmínky vymyslela nějaký účinný fígl, pod to se podepsat s největší pravděpodobností půjde ..:).
Teplotní nároky podle druhů
Jednotlivé druhy želv žijí v poměrně různorodém prostředí. Co však mají všechny druhy společné je skutečnost, že mohou trvale žít a rozmnožovat se pouze v těch místech, kde jim to klimatické podmínky dovolí. Protože se jedná o tvory závislé na dodávce tepla z okolí, je dost těžko představitelné, že by byly schopné žít v akrtických oblastech. Jejich výskyt se proto omezuje pouze na nižší a teplejší polohy mírného, subtropického a tropického pásma. I v rámci jednoho pásma však lze najít výrazně odlišné klimatické podmínky. Na stejné zeměpisné šířce se tak mohou vyskytovat oblasti s vlhkým deštným pralesem, kde díky bujné vegetaci želvy moc intenzivního slunečního světla nemají a o pár set kilometrů dále už může být suchá polopoušť s vysokou intenzitou slunečního záření.
V tropickém pásmu žije většina druhů. Patří sem jednak oblasti bezprostředně kolem rovníku, kde teploty ve dne a v noci nevykazují příliš velký rozdíl, průměrná teplota se pohybuje nejčastěji mezi 20 až 28°C, den a noc trvají přibližně stejnou dobu a podnebí je většinou vlhké. Druhy želv, které v oblasti kolem rovníku žijí, většinu svého života prožijí v šeru bujné vegetace. Pak jsou zde místa, kde enormně prší, vzdušná vlhkost je hodně vysoká a růst rostlin je velice intenzivní. Teploty bývají obvykle o něco vyšší a v období dešťů kolísají poměrně málo. Pak následuje období sucha, teplotní rozdíly mezi dnem a nocí narůstají a tráva vlivem nedostatku vláhy usychá. Díky střídání vlhkého a suchého období želvy obývající tato území žijí sezónním způsobem života. Tropické pásmo dále od rovníku se vyznačuje velkými výkyvy teplot mezi dnem a nocí a tento rozdíl může být až 40°C. V této tropické oblasti se nachází i největší pouště na Zemi. Želvy přečkávají horká a suchá období letním spánkem (aestivací). Dostupnost potravy je silně závislá na srážkách. Trošku lepší podmínky panují v oblastech s vyšší nadmořskou výškou. Čím dále od rovníku tropická oblast zasahuje, tím více se mění i teplota v průběhu roku.
Subtropické pásmo se vyznačuje kolísáním délky dne a průměrných denních teplot v půlročních intervalech. Klima výrazně ovlivňuje poloha Slunce. Léto bývá hodně teplé a většinou suché, zima spíše deštivá a až na vyšší nadmořské výšky ani v zimě obvykle neklesnou teploty pod bod mrazu. Díky příznivým průměrným teplotám v průběhu celého roku želvy obvykle v těchto oblastech upadají do klidového stavu 2 x ročně. V zimě hibernují a v létě aestivují. Hibernace trvá obvykle kolem 10 týdnů, aestivace 3 až 5 týdnů. Samozřejmě s ohledem na klimatické podmínky v konkrétních oblastech mohou být tyto časové údaje mírně odlišné.
Mírné pásmo se hodně podobá subtropickému s tím rozdílem, že délka dne je kratší, intenzita slunečního záření významně nižší a doba nepříznivých klimatických podmínek pro želvy je výrazně delší. Průměrné teploty jsou nižší ve srovnání se subtropickým pásmem. Želvy obvykle pouze hibernují, přičemž doba hibernace může trvat až 5 měsíců. Želvy musí být před zimováním ve velice dobré fyzické kondici, aby zvládly tak dlouhou dobu hibernace. Na druhou stranu, léto nebývá tak horké a suché, jak v subtropické oblasti a želvy tedy mohou být aktivní i přes léto a nemusí aestivovat. To jim dává určitou výhodu ve vytvoření potřebných tukových zásob. V mírném pásmu se vyskytují jen druhy želv, které jsou odolnější vůči chladu a jsou schopné zvládnout drsnější podmínky. Takových druhů je poměrně málo a většinou se jedná o druhy vázané na vodu (viz želva bahenní jako jediný zástupce pro oblast střední Evropy). Pokud má chovatel ve venkovním výběhu vhodný skleník, může nastat paradoxně situace, kdy se evropským druhům želv pocházejících ze subtropického pásma může za takových podmínek dařit lépe, než v jejich původní domovině. To proto, že krmení je déle zelené a teplotní handicap želvy vyřeší zalezením do skleníku. Tím se udrží delší dobu v aktivním stavu a jsou schopné za rok dosáhnout vyšších přírůstků na váze. Je potřeba však zdůraznit, že takového stavu lze v podmínkách ČR dosáhnout pouze situováním venkovního výběhu směrem na jih a pokud možno na závětrném místě.
V tomto článku nejsou úmyslně teplotní údaje pro jednotlivé druhy želv konkretizovány. Problematika je natolik složitá, že je jen velice obtížně proveditelné načrtnout nějakou obecnou šablonu podle klimatických pásem. Proto je teplotním poměrům věnován u každého popsaného druhu větší prostor, a to i za cenu, že se některé informace u konkrétních druhů budou opakovat.
Regulace teploty ve venkovních výbězích
Chov želv ve venkovním výběhu je nejideálnější formou chovu. V podmínkách ČR je doba, kdy je možné ponechat celodenně želvy venku poměrně krátká a v podstatě trvá od druhé poloviny května do poloviny, maximálně do konce září. Pokud je venkovní výběh vybavený skleníkem, lze toto období výrazně prodloužit. Úplně nejlepší je řešení, kdy je tento skleník vybavený přídavným topítkem s termostatem, který zajistí, aby při poklesu teploty pod určenou minimální hodnotu začalo topítko ve skleníku přitápět. Pak se chovatel nemusí bát, že by se želvám něco mohlo stát díky příliš nízkým teplotám. V takto zařízeném výběhu pak mohou být některé druhy želv od konce března až do začátku listopadu i v klimatických podmínkách ČR. Stačí si jen zkontrolovat, zda želva na noc zaleze do takového skleníku a pokud ne, jednoduše ji tam na noc zavřít. To stejné pak udělat i v případě, kdy je moc chladno i přes den. Chování želv brzo na jaře je totiž nevyzpytatelné, denní vyšší teploty je mohou natolik nastartovat, že se prostě rozhodnou přečkat venku i noc. Což by vzhledem k možnému nenadálému nočnímu poklesu teplot v období časného jara mohlo želvám ublížit. Jediné, na co si musí chovatel dát pozor, je zvolit správný postup pro zazimování a na jaře naopak při probouzení ze stavu hibernace - více v článku o Zimování. Pokud venkovní vytápěný skleník slouží i k oddálení nástupu hibernace, je potřeba současně řešit i doplňkové svícení. To znamená, brzo ráno a při západu Slunce zapnout umělé osvětlení a navodit tak stav delšího dne. Obvykle stačí režim svícení nastavit na 2 tříhodinové úseky tak, aby ráno světlo svítilo zhruba od 6 do 9 hodin a odpoledne od 15 do 18 hodin. K tomuto účelu je vhodné použít klasickou žárovku, protože má pro danou denní dobu velice výhodné spektrum vlnových délek. Pak může žárovka plnit současně i funkci doplňkového lokálního zdroje tepla. Při navozování stavu hibernace pak stačí postupně zkracovat oba časové intervaly svícení tak, aby se přisvěcování zapínalo později a naopak se dříve vypínalo. Současně se snižuje noční i denní teplota (přihřívání na nižší teplotu).
Pro přitápění ve skleníku je výhodnější volit ohřev shora. Topné kameny nejsou do skleníku příliš vhodné. Pokud je skleník dostatečně velký a je možné do něj umístit větší tmavý kámen, lze ho využít jako jakýsi rezervoár naakumulovaného tepla. Během dne se nahřeje a v noci postupně teplo uvolňuje. Neměl by to ale být plochý kámen, na který si želvy vylezou. Spíše vyšší s menším půdorysem. Želvy si pak většinou u kamene vyhloubí prohlubeň, do které na noc zalezou. Z vlastní zkušenosti víme, že toto jednoduché řešení umožňuje zajistit poměrně stabilní teplotní režim ve skleníku i na podzim, kdy už začínají být ranní teploty poměrně nízké. Akumulační potenciál takového kamene lze také zvýšit umístěním topného tělesa nebo žárovky určené k přisvětlování v blízkosti tohoto kamene. Ten pak přebírá část tepla vyzařovaného topným tělesem nebo žárovkou v době jejího svícení a v noci ho zase uvolňuje.
Opačným případem jsou vysoké denní teploty za jasných slunečných dnů. Ve venkovních výbězích by měly být vytvořeny úkryty, do kterých mohou želvy zalézt. Stačí stín pod skalním převisem odvráceným na severní stranu, hustší keř s kyprou půdou pod keřem nebo vhodná bouda. Výhodou je, aby v tomto místě měly želvy k dispozici kyprý a vlhký substrát (zeminu), do kterého se mohou zahrabat. Želvy snáší vysoké letní teploty mnohem lépe, pokud jsou v kontaktu s vlhkým substrátem. Vysušená hlína nebo písek nejsou vhodné a mohou způsobit poměrně vážné zdravotní komplikace, především dýchacích cest.
Regulace teploty v teráriích
Nejkomplikovanější je chov v teráriích, i když se na první pohled může zdát, že udržet optimální teplotu je právě v případě terárií nejsnadnější. Ovšem úspěšný chov neznamená, že se budou chovné podmínky řídit jen teplotou v teráriu. Musí být zajištěná souhra mezi průběhem optimálních teplot během dne v závislosti na měnících se podmínkách osvětlenosti, vlhkosti vzduchu a chovného substrátu a v neposlední řadě i na zvládnutí výměny vzduchu bez průvanu. Sladit všechny tyto parametry je umění.
Obvykle stačí jako zdroj tepla žárovka o vhodném příkonu. Čím vyšší příkon, tím se dosahuje vyššího světelného toku, ale zároveň pak žárovka produkuje i více odpadního tepla. Pak stačí nalézt optimální výšku umístění takové žárovky, aby byla na plochém kameni umístěném pod žárovkou dosažená potřebná teplota. Existují i speciální žárovky, které vedle bílého světla produkují i přiměřené množství infračerveného tepelného záření. Takové žárovky nachází uplatnění ve větších teráriích nebo u želvích stolů. Pokud je terárium umístěné v chladnější místnosti, kde noční teploty klesají pod optimální rozsah teplot, pak je vhodné do terária poblíž výhřevného místa umístit ještě topné tělísko. Může to být i topný kámen, tento by však měl být kombinovaný s ohřevem i shora. Vhodná jsou např. keramická topítka se závitem do patice E27. Pak by měla být objímka keramická nebo z termosetu, aby byla odolná vůči dlouhodobému působení zvýšené teploty. Dalším řešením může být použití infražárovky nebo infralampy, které emitují pouze infračervené záření. Obvykle je pak taková žárovka zapojena tak, že se rozsvítí v době, kdy zhasne výhřevná žárovka. Protože je infračervené záření na hraně viditelné oblasti, želvám toto záření nenarušuje cirkadiánní cyklus.
Někdy se stává, že začínající chovatel nemůže z různých důvodů zajistit i v noci dostatečnou teplotu a tak ponechává zapnutou výhřevnou žárovku nepřetržitě. Toto je obrovská chovatelská chyba a tento postup se důrazně nedoporučuje. Naštěstí už je na trhu dostatek různých typů spínacích hodin a regulátorů, které lze šikovným způsobem naprogramovat. Dlouhé roky jsme využívali regulátor ATC 210. Umožňoval nastavit 2 různé časové intervaly pro svícení žárovky a nastavení časového intervalu denních a nočních teplot při současném zadání hodnoty denní a noční teploty. Regulátor byl poměrně spolehlivý, jedinou nevýhodou bylo, že po zhruba 4 letech provozu se "odporoučela" vnitřní baterie pro zálohování času při výpadku elektrické sítě. Jakmile na chvíli vypadla elektrika, regulátor si sice pamatoval nastavené parametry, nepamatoval si však reálný čas. Takže po zapnutí elektriky se nastavil čas 00:00 hodin a podle tohoto času se regulátor začal chovat. Museli jsme pak reálný čas na všech regulátorech znovu nastavit. Baterie se nedala vyměnit, protože regulátor nebyl bez poškození krabičky rozebíratelný. Dnes už se tento regulátor neprodává a výrobce uvedl na trh inovovaný výrobek pod označením . Tento typ používáme také a zatím se jeví poměrně spolehlivý. Jeho pořizovací cena je přijatelná a splňuje všechny základní požadavky, které jsou na regulaci teploty a doby svícení potřebné. Tento typ je vhodný pro chovatele s jedním teráriem.
Pro potřeby chovatelů s více terárii jsou na trhu k dispozici zařízení, kdy jedna řídící jednotka dokáže ovládat současně i několik terárií a udržovat různé teploty a různé časové intervaly. Jejich pořizovací cena je však již podstatně vyšší. Samozřejmě jsou chovatelé obdaření kutilskými schopnostmi, kteří si dokážou funkční regulaci topení a svícení sestavit sami a přitom významně ušetřit. V takovém případě je však nutné pracovat s takovými součástkami a elektrozařízením, které splňují bezpečnostní požadavky pro prostředí se zvýšenou vlhkostí a elektrické okruhy osadit proudovými chrániči s odpovídajícími hodnotami.
Regulace teploty u želvích stolů
Chov na želvím stole je dalším zajímavým řešením. Sice se jedná většinou o řešení náročnější na prostor, protože se takový stůl stává dominantou pokoje a většinou výrazně omezuje využívání dalšího prostoru v místnosti. Někdy se objevuje názor, že je energeticky náročnější, ale to nemusí být vždycky pravda. Argument, že výhřevné teplo z chovného prostoru "utíká" pryč v kontextu celé místnosti ztrácí na významu, protože teplo v místnosti zůstává a přispívá k celkové tepelné pohodě. Želví stůl je vhodnější pro druhy, které upřednostňují sušší klima, protože změny v relativní vlhkosti vzduchu se odehrávají ve velkém objemu zahrnujícím celý prostor místnosti. U želvího stolu je potřeba velice dobře zvažovat umístění úkrytu a výhřevného místa, aby byl co nejvíce eliminovaný účinek průvanu. Je také vždy potřeba zvážit způsob větrání místnosti, aby příliš chladný vzduch z venku neproudil přímo na rozehřátou želvu a nemohl být příčinou následného zápalu plic.
Želví stůl však nabízí lepší využití slunečního záření, neboť může být plně ozářen, aniž by hrozilo přehřátí chovného prostoru. Sice ani v tomto případě nelze počítat s UV zářením od Slunce, protože je pohlceno sklem v okně, ale osvětlenost chovného prostoru je mnohem lepší, než jen pomocí umělých světelných zdrojů. Navíc může být použitý výkonově silnější zdroj, tím se docílí vyšší intenzity záření, produkované teplo je odváděno do místnosti a nehrozí přehřátí.
Bezpečnost práce
Na tomto místě je nutné upozornit na skutečnost, že většina světelných zdrojů a topení pracuje se síťovým napětím 230 V a vždy je potřeba dbát na bezpečnost práce a ochranu jak chovatele, tak i osob, které by se mohly do kontaktu s teráriem dostat a v neposlední řadě se to týká i chovaných zvířat. Vždy je potřeba mít na paměti, že terárium většinou vykazuje zvýšenou vlhkost, tudíž i významně zvýšenou vodivost pro elektrický proud. Zejména se to týká okamžiku rosení. Obnažené nebo nedostatečně izolované elektrické kontakty se tak mohou stát příčinou vážných úrazů a nejsou vyjímky ani případy úmrtí po zasažení elektrickým proudem (například při čistění terária). Je proto vhodné, aby bylo možné při čistění terária provést jednoduchým způsobem odpojení terária od zdroje elektrického proudu. Moderní domácnosti jsou většinou vybavené proudovými chrániči, takže nebezpečí vážnějšího úrazu nebo dokonce smrti je minimalizované, ale u elektriky člověk nikdy neví. Starší domácnosti nebo zásuvky, které nejsou proudovými chrániči zabezpečené, jsou pak pro případný úraz přímo stvořené. Pokud si tedy chovatel - kutil zhotoví elektrické rozvody sám, je žádoucí, aby jeho dílo prohlédl zkušený a proškolený elektrikář. Při výměně světelného zdroje nebo elektrického topítka se doporučuje odpojit spotřebič od el. sítě (vytáhnout ze zásuvky) a znovu zapojit až po provedené výměně. Odpojení od sítě je také nutné při čistění terárií pro vodní želvy.
Související články
Odkazy
Při zpracovávání textů a grafické stránky článků byly využity podklady z odborné literatury a internetu. Převzaté obrázky byly graficky upraveny pro potřeby tohoto webu. Kreslené obrázky podléhají autorským právům. Seznam použité literatury naleznete zde. Přehled o provedených změnách na tomto webu naleznete zde.
Zajímavé stránky
x